Составление схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательности, расчет их параметров
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ
Для электроэнергетической системы (ЭЭС), принципиальная схема которой представлена на рисунке 1, рассчитать характерные аварийные режимы, параметры которых будут использованы в расчетах уставок устройств релейной защиты (РЗ) и автоматики объекта ЭЭС. Выбрать типы РЗ, рассчитать уставки и коэффициенты чувствительности. Результаты расчетов представить в виде типовых таблиц «Перечень уставок защит», сопроводить поясняющими графиками и схемами оперативных и логических цепей защит.
Варианты задания
Вариант задания - тип объекта ЭЭС,для которого необходимо рассчитать параметры срабатывания релейной защиты (таблица 1) и номер задания – исходные данные параметров объектов ЭЭC(таблицы П1-П8) выдает преподаватель.
Таблица 1 - Варианты задания
| № варианта | Защищаемый объект ЭЭС | № варианта | Защищаемый объект ЭЭС |
| 1 | Генераторы G1, G2 | 14 | Линии электропередачиW6, W7 |
| 2 | Блоки генератор-трансформаторG3-T3, G4-T4 | 15 | Линия электропередачиW8 |
| 3 | ТрансформаторыT1, T2 | 16 | Линия электропередачиW9 |
| 4 | ТрансформаторT5 | 17 | Линия электропередачиW10 |
| 5 | ТрансформаторыT6, T7 | 18 | Линия электропередачиW11 |
| 6 | ТрансформаторT8 | 19 | Линии электропередачиW12, W13 |
| 7 | ТрансформаторыT9, T10 | 20 | Линии электропередачиW14, W15 |
| 8 | ТрансформаторT11 | 21 | Асинхронные двигатели М1, М3 |
| 9 | ТрансформаторT12 | 22 | Синхронные двигатели М2, М4 |
| 10 | АвтотрансформаторыAT1, AT2 | 23 | Системы шин СШ1 и СШ2 |
| 11 | Линии электропередачиW1, W2 | 24 | Системы шин СШ3 |
| 12 | Линии электропередачи W3, W4 | 25 | Системы шин СШ4 |
| 13 | Линия электропередачи W5 | 26 | Системы шин СШ5 |
|
|
|
Рисунок 1 – Принципиальная схема ЭЭС
В таблице 2 приведена рекомендуемая последовательность выполнения курсового проекта (работы).
Таблица 2 - Рекомендуемая последовательность выполнения курсового проекта
| Номер раздела | Содержание раздела курсового проекта | Номер недели | Объем раздела, % |
| 1 | Обзор современных устройств РЗ и А защищаемого объекта ЭЭС | 1-3 | 5 |
| 2 | Определение расчетных режимов работы ЭЭС, составление схемы замещения прямой (обратной) и нулевой последовательности ЭЭС, определение их параметров | 4-5 | 10 |
| 3 | Расчет аварийных режимов и остаточных напряжений в объеме, необходимом для расчета уставок РЗ и А | 6 | 10 |
| 4 | Определение объема РЗ и А, выбор основных и резервных защит от междуфазныхКЗ, однофазных КЗ, однофазных замыканий на землю и нарушений режимов работы ЭЭС | 7 | 5 |
| 5 | Выбор типов трансформаторов тока и трансформаторов напряжения и их коэффициентов трансформации | 8 | 5 |
| 6 | Расчет параметров срабатывания основных и резервных защит от: - многофазных коротких замыканий (КЗ), - однофазных КЗ, - однофазных замыканий в сети напряжением до 35кВ включительно, - сверхтоков при внешних КЗ, - технологической перегрузки. Проверка чувствительности защит | 9-11 | 25 |
| 7 | Выбор типов реле, комплектов РЗиА, цифровых устройств РЗиА (панели, шкафы микропроцессорных релейных защит). Пояснения принципов выставления уставок | 12 | 5 |
| 8 | Проверка наиболее нагруженной группы трансформаторов тока на 10%-ю погрешность | 13 | 5 |
| 9 | Выполнение схем РЗ и А (структурных, принципиальных, логических и т.п.) | 14, 15 | 10 |
| 10 | Выводы по курсовой работе. Пояснения принципов действия защит при КЗ в зоне действия, внешних КЗ, перегрузке, замыканиях в обмотке возбуждения генератора; газовой защиты трансформаторов | 15 | 5 |
| 11 | Оформление пояснительной записки | 16, 17 | 15 |
|
|
|
При проверке чувствительности защит генераторов от однофазных замыканий на землю полный ёмкостный ток сети Ic принять равным номеру задания 1−15 А, 2–20 А, 3 –25 А, 4–30 А.
Определение расчетных режимов работы схемы электроэнергетической системы для защищаемого объекта
Основными режимами работы электроэнергетической системы считают максимальный, когда в работе находятся все элементы энергосистемы, и минимальный, когда часть генераторов и линий электропередачи отключена при минимальном режиме работы эквивалентной смежной энергосистемы. Величины токов и напряжений при максимальном режиме используются для расчета уставок проектируемых защит: параметры минимального режима необходимы для проверки их чувствительности. При работе в минимальном режиме необходимо:
|
|
|
● отключить половину генераторов на электростанциях;
● произвести отключения в эквивалентной энергосистеме (увеличить в 1,3−2,0 раза её сопротивление);
● в электрической сети отключить одну из двухцепных воздушных линий (ВЛ) электропередачи;
● разомкнуть замкнутую электрическую сеть в конце следующего участка линии (отключив соответствующий выключатель ВЛ).
При работе в максимальном режиме генерации необходимо рассчитать токи трехфазного, двухфазного на землю (на выводах защищаемого элемента) и однофазного (где возможно) коротких замыканий на выводах защищаемого элемента и за смежными элементами по отношению к защищаемому. При работе в минимальном режиме необходимо рассчитать токи двухфазного, двухфазного на землю (на выводах защищаемого элемента) и однофазного коротких замыканий как на выводах защищаемого элемента, так и за смежными с защищаемыми элементами.
|
|
|
Составление схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательности, расчет их параметров
Расчетная схема для определения аварийных токов при коротком замыкании представляет собой электрическую схему в однолинейном исполнении, в которую введены источники питания (эквивалентная энергосистема, генераторы, двигатели, синхронные компенсаторы), оказывающие влияние на ток КЗ, а также элементы системы электроснабжения (линии, трансформаторы, реакторы, нагрузки), связывающие источники электроэнергии с местом замыкания. По расчетной схеме составляют схему замещения, на которой выставляют номера узлов. При расчете параметров схемы замещения из-за малой величины активных сопротивлений (за исключением активных сопротивлений линий электропередач и нагрузок) и, следовательно, из-за незначительного их влияния на токи КЗ последними можно пренебречь.
Расчет производится в именованных единицах (Ом), при этом сопротивления ветвей разных ступеней трансформации приводят к среднему номинальному напряжению защищаемого элемента. Сопротивления схемы замещения прямой (обратной) последовательности вычисляют по формулам, указанным в [2, 5].
Для энергосистемы
X(1)s– относительное номинальное сопротивление системы в относительных единицах; Uср.ном– среднее номинальное напряжение ступени (защищаемого элемента), кВ; Sном– номинальная мощность системы, МВ·А.
Для синхронных генераторов
гдеXʺd – сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора в относительных единицах; Uср.ном – среднее номинальное напряжение ступени (защищаемого элемента), кВ; SG ном – номинальная мощность генератора, МВ·А.
Длятрансформаторов
гдеuk – напряжение короткого замыкания, % , SТ ном – номинальная мощность трансформатора, МВ·А.
Для трехобмоточных трансформаторов
, 
, 
,
,
.
где напряжение короткого замыкания рассчитывают из их трехлучевой схемы замещения для каждой обмотки, %:
Для линий электропередачи
где l – длина линии, км;
UномW – среднее номинальное напряжение линии, кВ;
Х(1)– удельное индуктивное сопротивление прямой последовательности ЛЭП, Ом/км.
Индуктивное сопротивление асинхронных двигателей
где ηном – номинальный коэффициент полезного действия, о. е.; Рном – номинальная активная мощность двигателя, МВт; сosφном– номинальный коэффициент мощности, о. е.
Индуктивное сопротивление синхронного двигателя
где kп - коэффициент пуска двигателя, о. е.
Индуктивное сопротивление реактора
где Х*LR – сверхпереходное индуктивное сопротивление реактора, Ом; ULRср.ном– среднее номинальное напряжение реактора, кВ.
Сопротивления нагрузок Н5, Н6, Н7, Н8 заменить аналогичными сопротивлениями смежных воздушных линий такой же длины(W10, W5, W8, W9), Н1, Н2, Н14, Н9, Н3, Н4, Н18, Н17, Н10÷Н13 с аналогичными сопротивлениями кабельных линий длиной от 1 до10 км (W11, W12, W13). Для обеспечения выполнения условия нагрева кабеля током нагрузки IнагрW <Iдоп(табл. П.10) возможно включение нескольких кабелей в одной линии.
При расчете тока однофазного КЗс применением прикладных программ предусматриваются включение сопротивления шунта за обмоткой тупикового трансформатора (автотрансформатора), соединенного в «треугольник».
Сопротивление шунтов токам прямой последовательности
RШ(1)=9999,0; XШ(1)=9999,0.
Сопротивление шунтов токам нулевой последовательности
RШ(0)=0,001; XШ(0)=0,001.
Сопротивление выключателей токам прямой последовательности
RQ(1)=0,001; XQ(1)=0,001.
Сопротивление выключателей токам нулевой последовательности
RQ(0)= 0,001; XQ(0)=0,001.
Параметры схемы замещения нулевой последовательности определяются для энергетических систем и воздушных линий электропередачи.
Индуктивные сопротивления нулевой последовательности линий электропередачи определяются соотношением X(0)/X(1). Активное сопротивление нулевой последовательности ЛЭП:
где R(1) – удельное сопротивление ЛЭП прямой последовательности, Ом/км.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 523; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!